基于卟啉传感器的气体检测系统的设计

针对传统气体检测方法的不足,设计了一种基于卟啉传感器的快速气体检测系统.反应室的流体仿真表明该系统检测结果具有可比性.该系统采集存储卟啉传感器与气体反应前后的图像,通过图像处理技术获得传感器阵列的颜色变化信息,将其与数据库中的记录进行匹配,得到检测结果.实验表明:该系统响应快速,能准确检测识别多种有害气体.     

嵌入式气体检测系统及其图像分析算法

针对传统气体检测方法的不足,提出了基于嵌入式和卟啉阵列传感器的气体快速检测系统及其图像分析算法。该系统通过USB接口的摄像头采集待测气体与卟啉阵列传感器反应前后的RGB图像信息,再由图像处理算法得到图像中每个卟啉点的颜色变化信息,最后通过模式识别算法得到待测气体种类和浓度。重点研究了检测系统的结构及软件功能的设计,给出了针对卟啉阵列传感图像的图像处理算法及与标准数据库匹配的模式识别算法。通过对氨气等气体进行试验,结果表明该系统及其分析算法能够很好地识别出气体的种类和浓度。     

基于传感器温度动态响应信息和Kohonen算法的葡萄酒定性识别方法

对复杂混合气体/气味的定性识别是电子鼻技术应用的重要方面.文章以对不同品牌的葡萄酒样本的定性识别为例,尝试利用气体传感器温度动态响应信息并结合Kohonen算法,实现对复杂混合气体/气味的定性识别.仿真验证结果表明:采用仅由3个气体传感器构成阵列的电子鼻系统,利用上述方法对5种不同品牌的葡萄酒样本的识别准确率达到100%.文中同时针对识别对象的特点,介绍了一种差值抵消的数据预处理方法.     

电子鼻—智能气体传感器

论述了应用模式识别技术和气体传感器阵列所研制的模拟嗅觉系统。气体传感器阵列由８个金属氧化物气敏器件组成，它们对不同的气味和气体有不同的响应；传感器阵列输出的信号经过微机处理和识别。作者对实验过程进行了详细的讨论，实验结果表明该系统可成功地识别多种不同的气体。     

最小二乘法在电子鼻动态信息融合中的应用

基于集成气敏传感器阵列和多传感器信息融合技术的电子鼻系统,可用于气体/气味的定性定量识别.电子鼻走出实验室的关键是高效的识别算法和简化的实验装置.本文提出最小二乘法在简化的电子鼻系统中的应用模型.利用线性最小二乘法拟合传感器阵列的动态响应曲线,建立电子鼻系统的知识库并进行智能识别.利用该方法并结合气体传感器阵列在不同温度条件下的动态响应信号,对雪碧、酷儿和绿茶三种饮料样本进行定性识别,仿真验证结果表明该方法的识别准确率达到100%.     

可视嗅觉传感器阵列研究及图像分析

针对目前电子鼻系统普遍存在的检测范围窄、受环境湿度影响较大等缺点,本文依据金属卟啉配合物与有机气体反应会产生颜色变化的原理,研制了一种新型的气体敏感膜,设计了可视嗅觉传感器阵列的实验系统.系统通过分析敏感膜与不同的气体反应所呈现的颜色变化识别气体,具有完全不受外界水蒸气影响和检测精度高等特点.用该传感器敏感膜分别对环己胺、乙腈和四氢呋喃进行了试验,试验结果表明该传感器阵列能够正确地识别这三种有机物.     

基于集成气敏传感器阵列的电子鼻系统环境响应特性分析

基于集成气敏传感器阵列和多传感器信息融合技术的电子鼻系统 ,可用于气体 /气味的定性定量识别 .在实际应用中 ,被识别样本的浓度、样本环境的温度和湿度参数等都对电子鼻系统的响应特性有较大的影响 .本文分别利用纯净空气及乙醇或葡萄酒作为载气及分析样本 ,对电子鼻系统响应特性与气敏传感器工作温度以及样本温度、环境湿度、样本浓度间的依赖关系进行了实验分析 ,并分别给出了它们间依赖关系的实验结果 .     

基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统

介绍一种基于集成气体传感器阵列的电子鼻系统硬件实现方法。描述了系统的一般组成,重点介绍了所采用的集成气体传感器及其信号拾取方法。该系统可实现对检测气体的自动数据采集、微机传送,具有高的灵敏性和可靠性。另外,对采用的集成气体传感器系列,该电子鼻系统具有一定的通用性。利用该系统对五种葡萄酒进行了检测,结果表明:该电子鼻系统可有效地用于葡萄酒的定性识别,识别准确率达到100%。     

弱化温湿度变化对气敏传感器影响的方法探究

金属氧化物气敏传感器可以实时检测识别化学气体成分,对不同化学气体成分敏感的传感器组成气敏传感器阵列,可以有效识别多种气味,进一步识别散发气味的物体及物体的状态。相比传统的化学试剂分析方法,气敏传感器阵列具有实时性、高可用性、高性价比等优点。金属氧化物气敏传感器的性能会受到温度、湿度的影响导致传感器输出值波动,对气敏传感器阵列正确识别气味产生干扰。利用温度、湿度与传感器输出值之间的能带关系构建能带模型,通过模型拟合实时温湿度及其变化对传感器输出值产生的影响偏差序列,利用计算得到的偏差值序列校正传感器输出数据,达到弱化传感器与温湿度相关性的目的。该方法应用于传感器数据采集过程后的数据预处理阶段,独立于构建完整气味识别系统中的数据建模过程。实验结果显示该方法有效增强了基于气敏传感器阵列构建的气味识别系统的目标识别率。     

智能机器人水果采摘识别系统设计

为了提高水果识别的准确性,减少周围环境对识别的影响,设计了一种用于智能水果采摘机器人的识别系统.采用随机森林来学习优化气味传感器的输出,其目的是更好地识别气味;利用摄像机采集到的原始图像计算出对应的本质图像,来对采集到的图像特别是有阴影的图像进行去阴影分析辨识.最后通过结合气味传感器的“气相”结果与摄像机的“色相”结果来评定采摘动作.实验证明该识别系统为后期果实的采摘提供了比较精确的参考.     

A novel humid electronic nose combined with an electronic tongue for assessing deterioration of wine

We report herein the use of a combined system for the analysis of the spoilage of wine when in contact with air. The system consists of a potentiometric electronic tongue and a humid electronic nose. The potentiometric electronic tongue was built with thick-film serigraphic techniques using commercially available resistances and conductors for hybrid electronic circuits; i.e. Ag, Au, Cu, Ru, AgCl, and C. The humid electronic nose was designed in order to detect vapours that emanate from the wine and are apprehended by a moist environment. The humid nose was constructed using a piece of thin cloth sewn, damped with distilled water, forming five hollows of the right size to introduce the electrodes. In this particular case four electrodes were used for the humid electronic nose: a glass electrode, aluminium (Al), graphite and platinum (Pt) wires and an Ag-AgCl reference electrode. The humid electronic nose together with the potentiometric electronic tongue were used for the evaluation of the evolution in the course of time of wine samples. Additionally to the analysis performed by the tongue and nose, the spoilage of the wines was followed via a simple determination of the titratable (total) acidity.     

电子鼻在X射线检测仪中的应用技术研究

鉴于目前安检设备无法检测一些具有挥发性的有毒有害或易燃、易爆液态危险品。利用电子鼻气味识别的功能,将X射线检测技术与电子鼻气味识别技术有机的结合起来,分析了箱体容积内运动气体的流动特性,并确定电子鼻的位置分布及数量,实验表明:该方法对挥发性的有毒有害或易燃、易爆液态危险品检测的概率达到85%,电子鼻技术的应用克服X射线检测仪识别物质不全面的缺点,实现了对危险品的全面检测,提高了安检仪的性能。     

用于绍兴黄酒总糖含量预测的电子鼻系统构建及其实验研究

构建了电子鼻检测系统,用于绍兴黄酒总糖含量的快速预测,采用具有8种气体传感器的电子鼻系统检测了元红、花雕、善酿、香雪4种经典黄酒样品,同时实验检测了黄酒样品的总糖含量,采用非线性双重叠加随机共振提取电子鼻检测数据的特征值,采用特征值结合黄酒样品总糖含量检验结果建立了总糖含量预测模型.该模型不但可以预测黄酒样品的总糖含量,而且可以实现黄酒样品的类型检测.该方法在黄酒品质分析领域具有广阔的应用前景.     

交通环境有毒气体的检测技术研究

针对交通环境中毒害较大的CO、NO₂和CH₄三种气体,优选金属氧化物半导体气体传感器构成阵列,并对BP网络进行改进,采用有弹回的BP算法,构造了电子鼻系统。实验结果表明,系统能够以较高的精度检测出交通环境中三种有毒气体的浓度。     

电子鼻对不同存储时间纯牛奶的检测分析

利用电子鼻系统的气体传感器阵列对牛奶的响应曲线特征值来表示牛奶新鲜度变化,采用SPSS中逐步判别对特征进行优化,分别用最小二乘法和Bayes判别算法分析牛奶新鲜度变化情况。结果表明:逐步判别法能有效地降低数据维数,Bayes判别法和偏最小二乘法相比,把数据分布密度函数加入牛奶新鲜度识别中,提高了电子鼻对牛奶新鲜度的识别的正确率,Bayes判别法能鉴别出存储间隔12 h的商品纯牛奶新鲜度的变化。因此,利用电子鼻和Bayes判别算法是分析牛奶新鲜度的一种有效的手段。     

基于BP神经网络的猪肉新鲜度检测方法

猪肉在储藏、加工和运输过程中因为腐败会挥发出氨气、硫化氢等,据此选择8个金属氧化物半导体气敏传感器构成检测阵列,运用改进的BP神经网络算法建立猪肉新鲜度智能检测的数学模型,从而构建了猪肉新鲜度检测电子鼻系统。通过检测实验构建样本数据集,并对识别模型进行训练、测试,结果表明该模型对猪肉新鲜度的预测结果与用理化分析方法所得实际结果具有很好的吻合度,预测准确率大于90%。     

基于DOE的电子鼻实验优化方法

传统的电子鼻实验方法仅凭经验设定操作参数,难以保证实验的可重复性和最大有效性。将实验设计（DOE）方法引入电子鼻的实验研究中,利用中心复合设计快速确定实验点,以模糊修正综合响应最大为目标,对预富集-电子鼻系统的关键参数进行优化。理论分析与实验结果表明：该优化方法有利于电子鼻实验的可重复性开展,并能以最小的实验代价获取最大的实验信息。     

Electronic nose technique potential monitoring mandarin maturity

Over the past years, electronic nose technology opened the possibility to exploit information on behavior aroma to assess fruit ripening stage. The objective in this study was to evaluate the capacity of electronic nose to monitoring the change in volatile production of mandarin during different picking-date, using a specific electronic nose device (PEN 2). Principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) were used in order to investigate whether the electronic nose was able to distinguish among different picking-date (ripeness states). The loadings analysis was used to identify the sensors responsible for discrimination in the current pattern file. The results obtained prove that the electronic nose PEN 2 can discriminate successfully different picking-date on mandarin using LDA analysis. But, electronic nose was not able to detect a clear difference in volatile profile on mandarin using PCA analysis. During external validation using LDA was obtained to classified 92% of the total samples properly. Some sensors have the highest influence in the current pattern file for electronic nose PEN 2. A subset of few sensors can be chosen to explain all the variance. This result could be used in further studies to optimize the number of sensors.     

医用电子鼻传感器系统的发展

医用电子鼻是一种特殊的电子鼻系统,与通用电子鼻一样,传感器系统是它的核心。现有的气体传感器主要有金属氧化物半导体型、电化学型、导电聚合物型、石英微天平等几种,但将它们用于医用电子鼻都还有不足,因为医用电子鼻对传感器系统有更高的要求,它要求气体传感器谱度更广、检测限更低、灵敏度和稳定性更好。